După fiecare act sexual, aproximativ 300 de milioane de spermatozoizi pătrund în vagin şi încep să se deplaseze către colul uterin. Mulţi dintre ei mor pe drum, numărul spermatozoizilor devenind tot mai mic pe măsură ce înaintează spre „ţintă”.
Prin colul uterin, spermatozoizii pătrund în uter şi se deplasează prin stratul de fluid de la suprafaţa mucoasei uterine, unde numărul lor se micşorează din nou: rămân blocaţi în stratul de fluid sau sunt atacaţi şi imobilizaţi de celule ale sistemului imunitar. Cei care supravieţuiesc acestei etape ajung, în cele din urmă, în trompele uterine.
Una dintre trompele uterine este locul în care va avea loc fecundaţia; acolo se găseşte ovulul, eliberat din ovar prin procesul numit ovulaţie, şi care se deplasează prin trompă datorită mişcării cililor mucoasei care căptuşeşte trompele. Unii dintre spermatozoizi rămân prinşi în cili, numărul lor scăzând iarăşi. Când ajung în apropierea ovulului, deja nu au mai rămas decât câteva duzini.
Ovulul este înconjurat, la exterior, de corona radiata, un strat de celule de care unii dintre spermatozoizi reuşesc să treacă, ajungând la zona pellucida, un strat de glicoproteine care înconjoară membrana celulară a ovulului.
În momentul în care un spermatozoid reuşeşte să treacă de această zonă, se declanşează o reacţie care determină îngroşarea stratului care înconjoară la exterior ovului, împiedicând trecerea altor spermatozoizi. Este un mecanism important care asigură fecundarea ovulului de către un singur spermatozoid.
Odată spermatozoidul pătruns în ovul, urmează procesul de contopire a materialului genetic al celor două celule. Pro-nucleul fiecăreia dintre ele conţine material genetic organizat sub forma a 23 de cromozomi; contopirea pro-nucleelor duce la formarea nucleului celului-ou, cu un set complet de 46 de cromozomi (numărul normal de cromozomi la specia umană.)
Celula-ou (zigotul) astfel formată este transportată, prin mişcarea cililor din trompa uterină, în uter, unde se nidează (se implantează în mucoasa uterină).
Din acest zigot, printr-un proces extrem de complex, întins pe o durată de aproximativ 9 luni, se va forma o nouă fiinţă umană.